История Михаило-Архангельского храма началась в 1880-е годы с ходатайства председателя правления Благотворительного общества, предводителя губернского дворянства М.М. Леонтьева (потомка выдающегося полководца А.В. Суворова по материнской линии) о строительстве храма для жителей близлежащего района и детей, обучавшихся в ремесленно-грамотной школе. М.М. Леонтьев стал председателем строительной комиссии.

«Владимирские епархиальные ведомости» за 1891 год сообщают, что в день закладки храма Михаила Архангела, 13 октября, шел проливной дождь, однако к тому моменту, как крестный ход вышел из Успенского собора, неожиданно погода улучшилась. Первый камень фундамента заложил архиепископ Владимирский и Суздальский Феогност.

19 сентября 1893 года на звонницу было поднято 5 колоколов, а 28 ноября того же года храм был торжественно освящен.

Церковь была построена по завещанию отставного капитана Федора Григорьевича Архангельского, на оставленный им капитал, на указанном им месте. Помогали строительству и другие жертвователи, в том числе Ю.С. Нечаев-Мальцев. Храм был выстроен на земле, принадлежавшей Владимирскому благотворительному обществу, губернским инженером И.А. Карабутовым по проекту губернского архитектора А.П. Афанасьева. Главу храма украшал зеркальный крест, изготовленный на заводе Заславских из Екатеринославля (г. Днепропетровск). Иконостас из черного дуба работы московского художника Э. Бетте, иконы написаны иконописцем Н. Сафоновым из Палеха. Паникадило и церковная утварь были привезены из Москвы от купца Агапова.

Храм был построен в византийском стиле, «имеет весьма красивый наружный вид и весьма изящный внутри, но очень небольших размеров – может вмещать не более 300 или 400 человек».

В 1929 году церковь была закрыта. Утрачены были внутреннее убранство, зеркальный крест, звонница. В 1985 году в здании церкви была открыта музейная экспозиция Владимиро-Суздальского музея-заповедника «Часы и время».

Новая история храма началась в 1997 году. 19 апреля этого года состоялось освящение храма. Спустя 5 лет, 27 апреля 2002 года произошло освящение звонницы, построенной по проекту епархиального архитектора А.Н. Трофимова. 26 апреля 2003 года был торжественно освящен новый алтарь. Долгожданное событие для прихожан состоялось 7 июня 2010 года, когда на купол храма был поднят хрустальный крест, аналогов которому нет в России. Освящая крест архиепископ Владимирский и Суздальский Евлогий сказал: «Очень важно, что в нашей жизни происходят подобные светлые и радостные события, мы восстанавливаем то, что было разрушено, возрождаем забытое, возвращаем утраченное. Пусть этот сверкающий крест радует каждого верующего и своим светом напоминает ему о божественном сиянии».

Важное событие в жизни храма произошло 20 октября 2012 года: многочисленные прихожане во главе с архипастырем, настоятелем храма, духовенством торжественно встретили икону Божией Матери «Державная». Эта икона передана в дар Владимирской епархии из кафедрального соборного храма Христа Спасителя города Москвы в память о победе русского оружия в Отечественной войне 1812 года. Сегодня сложилась традиция, по которой каждую среду в 18.00 совершается молебное пение у этой иконы.